原子弹研制项目亲历记

李传经

1962年初的一天，王良楣[注]所长找我谈话，我立即忐忑不安地来到1号楼2楼的所长办公室，房间里摆放着两张大办公桌，那是几年前为在这里工作的苏联专家特别置办的。王所长郑重地向我宣布，要交给我一个第一机械工业部（简称：一机部）军工局副局长王新民直接下达的重要任务：根据总设计部门的图纸和技术指标，在不到一年时间里试制一种“三层波纹管”，并达到1200只的一次交货量。王所长说，任务十分光荣，但不准过问元件的用途，如果完不成他要“掉脑袋”。他没说我也要掉脑袋，大概是怕把我吓傻了。王所长还传达了要以“大力协同”的精神完成项目，后来才知这是毛主席在原子弹项目文件上的批示。此后这四个字被广泛传播，成为军工项目的座右铭。

我当时本能的反应是希望早些拿到有关技术资料，那时所有技术人员的思维方式都和我一样，根本没想过接受与否的问题。具体管理这个项目的是计划科李昌予，从此我就和他建立了密切的工作关系。我工作的所有细节都要随时向李昌予汇报，他会做好一切协调工作。该项目没有固定预算，必要的经费随报随用，没有底线，各职能部门全力配合，不能拖延误事。现在回想起来，没有李昌予的具体指导和支持，任务不可能按期顺利完成。由于元件的集成需要精密氩弧焊工艺，当时我们热工仪表所没有这方面的技术和设备，必须与一机部上海电器科学研究所合作，我们召开项目协调会，该所也成立了试制小组。李昌予在两个所之间担任协调工作。

不久，我看到元件的局部组装图，可以推测是某种阀门的密封件，根据超乎寻常的严格技术指标和我对铀235制备工艺的粗浅了解，可以初步判断元件将用于六氟化铀气体离心机的管路系统中，如果阀门密封出现问题，后果将是灾难性的。制造“单层”波纹管已属不易，“三层”是为了降低元件的刚度和提高工作寿命，工艺难度大为增加。在国内制造这样的元器件并无先例，在浓缩铀制备过程中也是一个关键器件。我感到肩上担子沉重。在党支部书记袁万清的组织下，我们团队除了经验丰富、技术精湛的叶补林师傅，其他包括擅长机械设计的胡世衡、来自清华的程丰寄等近十位刚走出学校的年轻人，所有人都不超过25岁。

有了完善的后勤保障，我们开始了长达一年夜以继日的工作，从四野复员的袁万清也每天陪我们工作到深夜，且常用“林总”的言行鼓舞我们。保密条例规定，我们的课题只对袁万清和李昌予汇报，因此研究室领导和同事只知道我们在干军工课题，具体情况并不知情。后来才了解到，当时参与“两弹一星”项目（子项目）的协作单位约有一千五百个，连同试验基地的部队，参与人数达几十万人，我有幸成为其中之一。

学过《普通物理学》的人，对于铀235的制备和浓缩工艺并不陌生，但是工艺和设备的具体细节则是国家的最高机密。当我们看到“三层波纹管”的详细技术要求时，不禁感到高难度、复杂性和困难重重。首先，在材料方面，我们对当时尚未国产化的特殊弹性材料的性能和热处理工艺所知甚少；对如何将1.5mm厚的板材制成复杂的元件更是茫然；我们夜以继日地查阅资料、制定方案，并在短时间内设计和制造了几台关键的非标准工艺和性能测试设备，使研制工作在两三个月内走上轨道。这期间试制成功了管坯拉制机、波纹管成型机、1050°C氢气保护高精度控温热处理炉、元件老化设备、刚度测试仪、密封性测试设备及强度试验设备等。这些都是专用非标准设备，由我构思，胡世衡和我绘图设计，研究所附属的加工车间试制。参与试制的技师有陈国权、吴顺福和成祥林等，他们技术高超：如测绘试制的首台电动打印机中上千个零件全由钳工手工制造，组装后运行正常；黄淞高工主持的“水银喷射式巡回检测仪”由全手工制造，性能良好。当时也采购最先进的国产设备，如氦质谱检漏仪。情报室在提供技术资料方面给予了我们巨大的帮助，芮德先主任对于我们的需求一路开绿灯。

研制过程是困难的，第一批元件成品的性能远未达到技术指标，所用的几十套模具频繁报损，产品的废品率为100%；专用设备也频频发生故障，且发生几次危险事故。以氢气保护热处理炉为例，为保证元件在热处理过程中表面无氧化，必须在1050°C高温炉内连续通入适量纯氢气，与残余的氧气结合而燃烧。由于热处理是连续进行的，炉体必须敞开，氢气和氧气的化学反应必须控制在炉内发生，其控制难度和危险性不言而喻。热处理工艺十分严格，稍有偏差元件材料就会产生特殊的“晶间腐蚀”，热处理后需要进行“金相分析”，保证材料是完美的纯“奥氏体”。这样才能保证很高的抗疲劳性能和良好的线性特性。限于当时的条件，元件制造过程不可能完全自动化，在后来的批量生产过程中，年轻的操作员朱家骅为此断送了一节手指，成为我们项目流血的第一人。

1962年夏天，我们终于拿出了合格的样品，并通过寿命试验。当时国内对于科学的可靠性评定方法一无所知，元件的技术指标是：每100个元件中抽样5个，进行加权的疲劳试验，不得出现损坏。有了合格元件，我开始了仪表所和电气所之间几十次的跋涉，每次背着一个旅行袋，乘坐43路公共汽车，到长寿路下车，再到武宁路上的电器所进行焊接试验。很难想象当时我的旅行袋里竟然放着原子弹的关键元件。上海电器所和仪表所一样，在相关领域里的技术及科研水平处于国内的最高峰，我国第一台精密氩弧焊机诞生在该所。经过几十次的失败，我们终于看到了细小、光洁，像晶莹的银链一样的焊缝，并通过严格的氦气质谱检漏。最后一道工序是表面处理，采用剧毒的热氢氟酸进行酸洗（没有像样的劳保装备），确保元件表面光洁，所有微孔都要被彻底封闭，以保证长期不被腐蚀。1962年底，我们用雪白的棉纸将1200只漂亮的三层波纹管包装好，附带性能测试报告装箱发运。没有奖金，也没有表扬，只有所有参战人员间意味深长的相互凝视，终于不辱使命，回到正常的生活之中。项目虽不计成本，但最后的财务结算表明，直接费用约24万元，这在60年代无疑是一个可观的数字。

不久前，李昌予对我说，他在翻阅从前的工作笔记时，看到三层波纹管课题鉴定会人员名单，前国家元首江泽民的大名赫然在列，当时江主席是该所的副所长。我只记得鉴定会是在电器所召开的，对于细节已然模糊。我们的课题鉴定会居然由未来的国家元首主持，感觉真好！

后记：1964年10月16日，我国第一颗TNT当量为2.2万吨的原子弹爆炸成功，成为继美、苏、英、法之后第五个核国家。1966年10月27日，我国第一次在本国领土上进行导弹和原子弹结合飞行试验。1967年6月17日，我国第一次由飞机空投一颗TNT当量为330万吨的氢弹，在新疆罗布泊试验场爆炸成功。1971年9月，我国第一艘自行研制的核潜艇下水，初步建立了自主的核威胁力量。

[注]：王良楣（1914年～1991年），生于河北保定市，清华大学电机系毕业，组建我国第一个工业仪器仪表科学研究所，试制成功我国第一台光学高温计和温湿度自动控制仪。曾任国民党政府经济部中央工业试验所工务科长、电工试验室主任，解放后任轻工业部上海科学研究所工业仪器研究室主任、一机部上海仪器仪表科学研究所副所长兼总工程师、重庆工业自动化仪表研究所所长兼总工程师、一机部机械自动化研究所副所长、国家仪器仪表工业总局总工程师、机械部仪表局科技委员会主任等职。

作者简介：李传经，1936年生于北京，毕业于天津大学机械工程系，历任上海工业自动化仪表研究院高级工程师、研究员级高工，流量测量研究室主任，硕士生导师等职；现任国际测量学会流量专委会第9技术委员会成员（Member of TC9, Flomeko, Imeko）；曾获国家科技进步奖3次，获5项专利；在国际学术会议上发表论文约10篇，国内多篇；获国务院政府特殊津贴。